Результат интеллектуальной деятельности: ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ВИНТОВАЯ ПРУЖИНА РАСТЯЖЕНИЯ С КОНЦЕВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ КРЕПЛЕНИЯ И КОНЦЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ КРЕПЛЕНИЯ ДЛЯ ЭТОЙ ПРУЖИНЫ

Область техники, к которой относятся изобретения

Изобретения относятся к винтовым (витым) пружинам растяжения, выполненным из проволоки, концы которой деформированы для создания концевых элементов крепления пружины, и предназначены для использования преимущественно в качестве дверных пружин.

Уровень техники

Известны пружины растяжения из проволоки круглого сечения с зацепами, открытыми с одной или противоположных сторон и расположенными в одной плоскости или под углом 90°; при этом каждый зацеп представляет собой концевой элемент крепления пружины, выполненный из той же проволоки путем обработки конца этой проволоки гибкой (ГОСТ 2.401-68 «Межгосударственный стандарт. Единая система конструкторской документации. ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ ПРУЖИН», дата введения 01.01.1971, строки 8-10 Таблицы 1.1. на стр. 5).

Признаки любой из перечисленных выше известных пружин, общие с признаками заявленного технического решения (пружины), заключаются в том, что известная пружина есть пружина растяжения из проволоки круглого сечения с зацепами, являющимися концевыми элементами крепления пружины.

Признаки известного концевого элемента крепления, общие с признаками заявленного технического решения (концевой элемент крепления), заключаются в наличии зацепа.

Причина, препятствующая получению в любой из перечисленных выше известных пружин технического результата, который обеспечивается заявленными техническими решениями, заключается в том, что каждый концевой элемент крепления известной пружины включает только зацеп, который выполнен из той же проволоки путем обработки конца этой проволоки гибкой, что снижает надежность пружины и уменьшает срок ее службы из-за низкой износоустойчивости концевых элементов крепления.

Известна цилиндрическая винтовая пружина растяжения с концевыми элементами крепления (прототип), где каждый концевой элемент крепления выполнен отделяемым от пружины и содержит полукруглый зацеп с обечайками по концами, при этом обечайка образована двумя витками той же проволоки с расположением их по обе стороны зацепа с возможностью их навертывания на витки пружины и размещения в них по одному сечению витков пружины. Таким образом, известная пружина содержит отделяемые от пружины концевые элементы крепления, каждый из которых содержит упомянутые зацеп и обечайку, выполненные из той же проволоки, что и пружина (патент RU 117840 U1, МПК B21F 35/00, опубликовано 10.07.2012 Бюл. №19).

Признаки известной пружины (прототипа), общие с признаками заявленного технического решения (пружины), заключаются в том, что известная пружина выполнена в виде цилиндрической винтовой пружины растяжения, которая с торцов снабжена отделяемыми от пружины зацепами.

Известен концевой элемент крепления пружины (прототип), содержащий полукруглый зацеп и соединенную с ним по его концам обечайку, образованную двумя витками проволоки с расположением их по обе стороны зацепа (см. описание к указанному патенту RU 117840).

Признаки известного концевого элемента крепления (прототипа), общие с признаками заявленного технического решения (концевого элемента крепления), заключаются в том, что он содержит зацеп.

Причина, препятствующая получению в известной пружине и в известном концевом элементе крепления этой пружины (в прототипах) технического результата, который обеспечивается заявленными для патентования техническими решениями, заключается в том, что концевой элемент крепления известной пружины включает проволочный зацеп и связанную с ним проволочную обечайку, выполненные из той же проволоки, что и пружина. Это снижает надежность пружины в целом и уменьшает срок ее службы из-за низкой износоустойчивости проволоки зацепа, слабой механической связи проволоки зацепа с проволокой обечайки по причине их отделяемости друг от друга, слабой механической связи проволоки обечайки с проволокой витков соответствующего конца пружины (разъемное соединение проволоки с проволокой по определению является механически слабым).

Техническая проблема, на решение которой направлены заявленные для патентования технические решения, заключается в необходимости повышения надежности пружины, долговечности ее работы и ремонтопригодности.

Раскрытие сущности изобретений

Технический результат, опосредствующий решение указанной технической проблемы, заключается в увеличении на каждом конце пружины того количества витков пружины, которые находятся в значительном силовом поджимающем контакте с соответствующим концевым элементом крепления, выполненным повышенной прочности за счет его пластинчатой формы, причем в контакте, направленном по оси пружины, что значительно повышает прочность и надежность соединения пружины с каждым концевым элементом крепления. Это в свою очередь обеспечивает высокую надежность в целом пружины с концевыми элементами крепления, обеспечивая тем самым долговечность ее работы (т.е. длительный период работы без ремонта и замены), а также сохраняет разъемность указанного соединения, обеспечивающую тем самым необходимую ремонтопригодность пружины.

Достигается технический результат в заявленной для патентования пружине тем, что в искомой цилиндрической винтовой пружине растяжения с концевыми элементами крепления каждый концевой элемент крепления выполнен отделяемым от пружины и содержит зацеп и зубчатую рейку, выполненные друг с другом как одно целое, при этом зацеп выполненным пластинчатым, а рейка ориентирована по оси пружины и выполнена с зубьями на каждой своей боковой стороне, так что в ее продольном направлении ее зубья одной ее боковой стороны смещены относительно ее зубьев другой ее боковой стороны для возможности ввинчивания указанной зубчатой рейки в витки соответствующего конца указанной винтовой пружины, при этом каждый концевой элемент крепления своей зубчатой рейкой ввинчен в указанные витки указанной винтовой пружины и эти витки вследствие этого ввинчивания расположены между зубьями зубчатой рейки.

Достигается технический результат в заявленном для патентования концевом элементе крепления тем, что он содержит зацеп и зубчатую рейку, выполненные друг с другом как одно целое, при этом зацеп выполнен пластинчатым, а зубчатая рейка выполнена с зубьями на каждой своей боковой стороне, так что в ее продольном направлении ее зубья одной ее боковой стороны смещены относительно ее зубьев другой ее боковой стороны.

Достигается технический результат также тем, что: зубья выполнены прямоугольными; зубья каждой боковой стороны зубчатой рейки в ее продольном направлении расположены равномерно; зацеп представляет собой однорогий крюк.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 приведено фотографическое изображение заявленной для патентования пружины с концевыми элементами крепления; на фиг. 2 показан условно левый конец пружины, показанной на фиг. 1; на фиг. 3 показан условно правый конец пружины, показанной на фиг. 1; на фиг. 4 приведено фотографическое изображение концевого элемента крепления для указанной пружины.

Осуществление изобретений

Цилиндрическая винтовая пружина растяжения с концевыми элементами крепления содержит собственно пружину 1 (т.е. винтовую цилиндрическую часть 1, характеризующуюся в ее свободном состоянии плотным расположением витков, выполненных в основном из проволоки круглого сечения) и два разъемно соединенных с ней концевых элемента крепления 2.

Каждый концевой элемент крепления 2 содержит зацеп 3 и зубчатую рейку 4, которые характеризуются пластинчатой формой и которые выполнены друг с другом как одно целое.

Зацеп 3 в предпочтительном варианте его выполнения представляет собой пластинчатый однорогий крюк, как показано на прилагаемых фиг. 1-4, но может быть выполнен и в виде замкнутой пластинчатой петли (не показано). В любом случае пластинчатое выполнение зацепа 3 обеспечивает его высокую прочность и износоустойчивость.

Зубчатая рейка 4 выполнена пластинчатой (по определению) и содержит на ее боковых сторонах ряды зубьев, как правило, равномерно распределенных в каждом ряду в продольном направлении рейки 4: это условно верхний ряд 5 (четыре зуба, но может быть и другое количество) и условно нижний ряд 6 (также четыре зуба, но может быть и другое количество), при этом «условно» означает «по рисунку». Кроме того, в продольном направлении зубчатой рейки 4 зубья одного ее ряда (например, ряда 6) смещены относительно зубьев другого ее ряда (ряда 5), и наоборот. Такое смещение зубьев в ее (рейки 4) продольном направлении, а именно зубьев одной ее боковой стороны (например, зубьев 5) относительно зубьев другой ее боковой стороны (зубьев 6), необходимо для обеспечения возможности ввинчивания зубчатой рейки 4 в витки 7 пружины 1 соответствующего конца пружины 1, так что каждый концевой элемент крепления 2 своей зубчатой рейкой 4 действительно ввинчен в витки 7 пружины 1 и эти ввинченные витки 7 вследствие именно этого ввинчивания расположены между зубьями 5 и 6 зубчатой рейки 4, так что расстояние между этими ввинченными витками 7 благодаря указанным зубьям оказывается увеличенным против плотного расположения других ее витков, как показано на фиг. 1-3.

Такое расположение витков 7 пружины 1, зацепляющее эти витки за зубья 5 и 6 зубчатой рейки 4, значительно увеличивает силу механической связи пружины 1 с концевыми элементами крепления 2 при сохранении разъемности этой связи за счет действия следующих факторов:

1) соединение пружины 1 с элементами 2 ввинчиванием обеспечивает искомую разъемность этого соединения и, как следствие, более высокую ремонтопригодность пружины в целом, чему способствует также равномерное расположение зубьев 5 и 6 в продольном направлении зубчатой рейки 4;

2) увеличение количества силовых контактов между витками 7 пружины 1 и зубьями 5 и 6 зубчатой рейки 4 за счет увеличенного количества указанных зубьев и соответственно увеличенного количества витков 7, что пропорционально увеличивает силу сцепления пружины 1 с концевыми элементами крепления 2, чему способствует также и прямоугольная форма зубьев 5 и 6;

3) принудительное увеличение расстояния между витками 7 пружины 1 благодаря их расположению между зубьями 5 и 6 указанным ввинчиванием создает упругодеформированное состояние витков 7, которое в свою очередь создает соответствующую силу сжатия этими витками зубьев 5 и 6, что дополнительно повышает силу механического соединения пружины 1 с концевыми элементами крепления 2.

Функционирование пружины и концевого элемента крепления заключается в следующем. Пружину, предназначенную для установки на двери, предварительно собирают путем ввинчивания концевых элементов крепления в соответствующие витки 7 пружины 1. После этого пружину закрепляют одним концом на двери, другим на дверной коробке.